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物理农业

物理农业与无毒农业

 
 
 

日志

 
 

物理农业项目选编:物理农业技术综合试验示范基地  

2013-06-05 23:04:10|  分类: 温室设备与技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  一、项目的目的、意义以及必要性

1.  目的

本项目围绕果蔬生产源头的农药残留引起的食品安全问题,针对果蔬种植过程中的病虫害物理防治关键技术以及物理增产技术进行集成研究,进而获取果蔬农药残留符合国家标准、品质优良的物理植保与增产技术方法,并进行广泛的试验示范,以此推动我国果蔬生产绿色技术的进步,最终目的是向全社会提供一整套全新的可以解决果蔬食品安全问题的生产方式。

物理农业项目选编:物理农业技术综合试验示范基地 - 物理农业先生 - 物理农业

一种用于石斛种植温室的空间电场防病促生系统

2.  意义

从我国农业中长期发展趋势来看,存在的主要问题有两个方面:一是农药大量使用带来的食品安全问题,二是化肥的大量使用带来的果蔬品质低劣和环境问题。这两个问题将长期困扰中国农业,尤其是果蔬产业的健康发展,对此,实施物理农业技术试验示范将给中国农业带出一个如何解决农药残留问题、如何使用非化肥技术获取高产、优质农产品的新的生产方式。物理农业技术是以物理植保技术、物理增产技术为主构成的,其重要的建设设施为环境安全型温室,见图1,它的应用主要包括以下两个方面:

(1)在如何解决农药残留问题方面,物理农业给出的方法是以设施农业为基本,施以农作物全生育期病虫害物理植保技术,如土壤的电消毒灭虫技术、管住气传病害的空间电场防病促生技术、环境害虫的诱虫捕集与物理粘滞技术等,确保果蔬全生育期内农药的使用量、农药残留降到安全点,满足社会民众对果蔬的食品安全的需求。

(2)在如何使用非化肥技术获取高产、优质农产品方面,物理农业给出的方法是以物理增产技术,如空间电场防病促生技术与二氧化碳增施技术的集成增产技术、空间电场防病促生技术与生物菌肥集合技术等,获取高产和品质的定向控制。

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图1 物理农业的核心设施:环境安全型温室

1.  必要性

本项目实施的必要性包括以下三个方面:

(1)食品安全需求的必要性

我国传统农业完全依赖化学农药防治果蔬病虫害,且随着设施农业的不断扩张和世界经济的迅速发展,经济价值高的果蔬生产不得不成为农工种植品种的首选,连作或重茬栽培方式也就必定成为普遍的生产方式,其首先带来的后果是病虫害的危害程度也就自然会日益严重,农药的使用量也就随之加大,这就是当前农业食品安全问题成为社会持续关注的根本原因。

物理农业的核心就是物理植保技术,从空气到土壤,物理植保技术化学农药承担着果蔬生长全过程的病虫害防治任务,而本项目就是向国民展示一种可以替代农药完成果蔬生长过程植保要求的新方法。图2为一种能够彻底解决毒韭菜问题的物理植保方法。

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图2 土壤的电消毒与电灭虫:可用于韭菜、黄瓜等蔬菜的无毒栽培

(2)土壤肥力修复的必要性

连作或重茬栽培导致的第二个麻烦就是化肥大量使用导致的地下水资源污染和果蔬品质的劣降。我国的设施农业施用的化肥数量、品种均高于欧美,生物转换率不足1/3,大部分肥料随水渗入地下或流入江河,于是,化肥的污染问题也是公众质疑现代农业带来的诸多弊端之一。伴随着化肥使用量的逐年增加,土壤理化性质的劣化程度会迅速增加,其结果就是果蔬口味的改变,这就是公众对化肥农业所致结果怀疑的根源。

因此,通过物理农业技术的试验示范,向公众提供一套激活土壤肥力、消除缺素症的物理增产技术是本项目的试验示范的重要内容。

(3)产量需求的必要性

果蔬产量对稳定市场,平抑物价起着至关重要的作用,而物理农业对果蔬产量的贡献巨大,其中环境控制技术在设施农业中应用普遍且效果卓著,空间电场防病促生技术、土壤电消毒灭虫技术防病减灾带来的产量增幅平均高于30%,甚至可达70%。利用空间电场与二氧化碳同补技术带来的产量倍增效应获得产量增幅普遍达到70%。因此,物理农业技术的试验示范可向公众提供一种物理增产方式。图3是环境安全型温室的一个示范基地。

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图3 一种物理植保技术与增产技术结合的物理农业示范温室

二、项目实施的基础项目总体目标

项目实施的总体目标:建立若干栋果菜、叶菜、根菜类果蔬生产的物理农业试验示范基地,向国民展示一种可以有效替代化学农药的物理植保方法,重塑国民对果蔬食品安全性的信赖,并同时展示一种可以提高果蔬产量、品质物理增产技术方法和土壤肥力恢复的物理与生物结合的技术。

三、项目实施的主要内容

项目实施的主要内容包括:

(1)确定果蔬生产的物理植保技术集成、物理增产技术集成内容;

(2)着重解决草莓、黄瓜等果菜类以及生菜等叶菜类蔬菜的病虫害物理预防技术、物理增产技术的集成与示范;

(3)着重试验示范水萝卜、樱桃萝卜等根菜类蔬菜的物理增产技术和品质的物理调控技术;

(4)着重试验示范土壤肥力修复的物理处理技术及其与生物有机肥相结合的土壤综合修复技术;

(5)着重试验示范完全替代农药的物理植保技术,特别是蚜虫和螨类的物理防治技术。

四、项目实施的组织管理措施

本项目实施由企业牵头,集物理农业技术专家、优秀的农业员工、自属知识产权和专业的组织管理人员以及素质过硬的施工团队于一体,以探寻和创建新的绿色农业生产方式为目标,做好物理农业综合技术的试验示范,最终打消国民对农药残留的恐惧心理,重塑中国农业的安全生态形象。

本项目在技术上的组织措施包括多种物理技术的集成试验示范、自属知识产权的取得和保护、技术的推广和产业化。

本项目在示范区建设方面的组织措施包括示范温室的选择、物理农业技术装备的配置、果蔬品种的选择、其他农业资料的配套、园区环境的优化、培训与宣传推广机构的建设等。

本项目在社会影响力创建方面的组织管理措施包括市民参观区域建设、物流的选择、农产品营销公司的选择、物理农业商业品牌的创建以及媒体的宣传。

五、项目现有工作基础

我们已在XXXX地区进行了四项物理农业技术试验和研究。其一是进行了草莓病害与质量的物理调控技术的试验与示范,获取了空间电场预防草莓病害的控制方法;其二进行了土壤电消毒灭虫试验,制订了槽式、花盆种植模式的基质电消毒灭虫方式;第三进行了一种直接把农作物废弃物转化为速效肥的燃烧加静电净化的物理制肥方法;第四研究探讨了带电栽培装置,探寻了完全不使用农药的栽培模式。

我们组建的物理农业实施团队包括物理农业专家和多项相关知识产权拥有者,从组织管理者到技术支持、技术实施和宣传推广均具实施项目能力。

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图4 我们进行的槽式种植模式的基质电消毒灭虫试验研究

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图5 我们进行的草莓病害物理防治与品质控制试验温室

六、项目完成时的考核指标

项目完成时主要考核以下内容的完成情况:

1、果蔬生产的物理植保技术集成内容包括:土壤电消毒灭虫技术、气传病害的空间电场促生防病技术、飞翔类害虫的网隔离与光色诱捕技术或负压吸捕技术、爬行类害虫的粘附包埋技术的实施面积、设备数量。

2、物理增产技术集成内容包括:空间电场防病促生技术与二氧化碳同补系统的配置面积和装备数量。

3、草莓、黄瓜等果菜类以及生菜、韭菜等叶菜类蔬菜的病虫害的发生率以及产量表现。着重考核草莓白粉病发生率与亩产量、黄瓜灰霉病与霜霉病的发生率亩产量,其指标满足:

a)   草莓白粉病:病株率数不大于3%、病情指数不大于10;

b)   黄瓜灰霉病:病株率数不大于2%、病情指数不大于10;

c)   黄瓜霜霉病:病株率数不大于3%、病情指数不大于10;

d)   黄瓜根结线虫病:病株率数不大于1.5%;

e)   韭菜韭蛆:病株率不大于0.5%。

4、 空间电场与二氧化碳同补环境中水萝卜、樱桃萝卜等根菜类蔬菜的生长速度增加30%、甜度增加1度以上;

5、示范区土壤肥力修复后的产量提高7%以上;

6、确定蚜虫和螨类有效防治的物理植保技术;

7、确定完全不使用农药的栽培模式。

七、项目的年度目标和实施计划

1、待本项目获批后,2个月内完成相关设备的采购、安装及调试工作;

2、在上述工作完成的基础上,着手开展第三大项所述内容的种植、栽培及数据采集等相关工作。时间约为8个月左右;

3、最后,对试验结果进行测试,送检及数据整理,完成项目的总结,并给出相关技术的推广建议。

八、项目的成果提供形式、知识产权归属与管理

1、项目的成果提供形式以实验数据,产品的检验报告和项目总结的形式,在项目完成后上交XXXXX;

2、  本项目成果的知识产权,归XXX和XXXXXXXX共同拥有;

3、 项目成果的数据、资料等文件由XXXX和XXXXXXXXX一式两份分别保管。

九、项目承担单位名称及任务

1、 项目承担单位:XXXXXXXXX;

2、 项目协作单位:XXXX现代农业示范基地

3、 联合完成所有上述工作。

十、项目的课题分解方案

如需必要,本项目可根据项目实施时的具体情况进行必要的拆分。

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刘滨疆与物理农业 

十一、项目负责人简况

刘滨疆 大连市农业科学家、农业工程类研究员、大连海洋大学硕士生导师。

1、主攻专业

设施农业环境控制理论和技术、高电压技术、农业机械工程、物理农业、无毒农业。

2、主要成就

主持并完成了两项国际自然科学基金项目,发现了大气电场(正向空间电场)也是影响植物光合作用的环境因子并研究了机理,同时还揭示出了空间电场的变量可以强烈地调控植物与土壤之间的钙离子发明了正向空间电场调控植物生长和病害预防的技术方法和装置,其专利在国内外得到了比较广泛的推广应用。

提出了空气微生物空间电场自动疫苗化理论并发明了畜禽舍空气电净化自动防疫装置,并在国家自然科学基金的资助下完成了疫苗化理论的验证工作。其发明的畜禽舍空气电净化自动防疫技术在国内外获得了应用推广,推动了国家食品安全保障技术的进步。

提出了环境安全型农业设施设计理论并进行了实践。环境安全型畜禽舍和环境安全型温室在国内外都获得了应用,取得了极好的防疫效果,推动了集约化畜牧业和设施农业的环境安全与食品安全技术的发展。

提出了土壤连作障碍电处理的技术方法并发明了土壤连作障碍电处理装置。在此基础上提出了杜绝使用农药的植物全生育期病虫害的物理植保技术体系和物理增产技术体系、土壤电处理技术,并成功推出了环境安全型温室。

发现了空间电场生物效应,科学地解释了空间电场环境中香菇、草菇等食用菌菌丝、原基、子实体的生长提速的原因,并提出了环境安全型菇房设计理论,推动了菌业食品安全生产保障体系的建立。

因其在动植物设施环境控制理论和技术方面的杰出贡献而授予大连市市级优秀技术专家、大连市市级劳模。

3、个人作品

自1987年至2010年共发表论文和技术类科普文章100多篇。发明专利1项、实用新型专利5项。并建立了物理农业之魂、都市农业的设计师博客。

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 刘滨疆研究员与遵义市烟草公司的易站长讨论物理植保的应用效果

十二、项目主要参加人员

十三、项目经费总预算

总经费800万元。其中,

经费申请表(单位:万元)

科目

申请经费

备注(计算依据与说明)

1.科研业务费

 

 

(1)测试/计算/分析费

50

土壤根结线虫含量测定、病害鉴定与病情指数测定、产量计测、土壤肥力测定、韭蛆测定、果实含糖量测定。

(2)能源/动力费 运行消耗

40

80栋温室电耗、运输。

(3)会议费/差旅费

10

学术与重要蔬菜生产流通会议。

(4)出版物/文献/信息传播费

20

书籍《物理农业种植模式与应用》、论文5篇、3件专利申请费用。

2.实验材料费

40

生态有机肥、物理性质的粘虫剂(石蜡成分为主)、其他肥料。果蔬品种的适应性试验耗材。

3.测试平台仪器设备费

100

光合作用测定仪、氧气测定仪、空气微生物测定仪、根结线虫测定系统、糖量计、臭氧测定仪等。

4.样机设备费

295

空间电场促生防病机160台、农作物废弃物快速燃烧制肥机4套、土壤电消毒杀虫机5台、温室专用光色双诱灭虫灯240盏、

5.实验室改装费

80

80栋温室的必要改造和日常配套设施的维护

6.协作费

80

园区温室的征用

7.出国参加会议

10

3人次

8.在华举办会议

5

2次

9.劳务费

30

农工和外聘技术员

10.管理费

40

按总经费的5%计算。

合计

800

 

与项目相关的其他经费来源

拟申请经费

十四、项目主持单位意见

项目采用XXXXX牵头,XXX农业示范基地参与的方式,以利于研究成果的产业转化和发挥各自特长,建议物理农业技术综合试验示范基地建立在XXXX农业示范基地内,以利于项目管理、研究以及今后的成果推广。

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